KR20200068765A - Method for three dimensional printing and three dimensional printing device - Google Patents

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엑스와이지프린팅, 인크.
킨포 일렉트로닉스, 아이엔씨.
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Abstract

A method for three dimensional (3D) printing and a 3D printing device are provided. The 3D printing device includes a modeling printing head, a coloring printing head, and a platform. The modeling printing head and the coloring printing head are co-constructed. The three dimensional printing method includes the steps of: printing a forming layer and at least one material barrier outside a bounding area of the forming layer; calculating multiple coloring routes of the coloring printing head according to an edge of the forming layer; converting the coloring routes of the coloring printing head into multiple color-passing routes of the modeling printing head; calculating multiple detour routes of the modeling printing head according to the color-passing routes of the modeling printing head. Each of the detour routes is not the shortest route between a corresponding color-passing route and the next color-passing route, and one of the each of the detour routes and the corresponding color-passing route passes at least one location of the at least one material barrier.

Description

3차원 인쇄 방법 및 3차원 인쇄 장치 {METHOD FOR THREE DIMENSIONAL PRINTING AND THREE DIMENSIONAL PRINTING DEVICE}3D printing method and 3D printing device {METHOD FOR THREE DIMENSIONAL PRINTING AND THREE DIMENSIONAL PRINTING DEVICE}

본 발명은 3차원(3D) 인쇄 기술, 구체적으로는 3D 인쇄 방법 및 3D 인쇄 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional (3D) printing technique, specifically a 3D printing method and a 3D printing apparatus.

레이어-바이-레이어(layer-by-layer) 제작 모델들과 같은 적층 제조(additive manufacturing, AM) 기술을 사용한 물리적 3D 모델들을 제작하는 다양한 방법들이 잇따라 제안되고 있다. AM 기술은 일반적으로 컴퓨터-보조 설계(CAD)와 같은 소프트웨어에 의해 제작된 3D 모델 설계 정보를 연속적으로 쌓인 복수의 얇은(준-2차원의) 단면 레이어들로 변환한다.Various methods of fabricating physical 3D models using additive manufacturing (AM) techniques such as layer-by-layer fabrication models have been proposed in succession. AM technology typically converts 3D model design information produced by software, such as computer-aided design (CAD), into multiple successively stacked thin (semi-dimensional) cross-section layers.

현재, 복수의 얇은 단면 레이어들을 형성하기 위한 많은 방법들이 개발되었다. 예컨대, 성형 물질(forming material)이 전술한 얇은 단면 레이어들의 정보에 따라 플랫폼 상에 분사되거나 압출되면, 성형 물질은 경화되어 얇은 단면 레이어들을 형성하고, 레이어-바이-레이어 쌓기 후에 3D 물체가 형성될 수 있다. 이에 더하여, 인쇄 장치는 3D 물체의 제조 공정 중에 혹은 후에 얇은 단면 레이어들 또는 3D 물체의 채색을 용이하게 하는 채색 인쇄 헤드(coloring printing head)를 더 갖추고 있을 수 있다. 그러므로, 어떻게 하면 물체의 인쇄 및 채색 작업들이 서로 간에 영향을 주지 않으면서 제조 공정 동안 각각 부드럽게 실행되도록 할 것인지는 관련 업계 종사자들에게 고려될 필요가 있는 실질적 문제이다.Currently, many methods have been developed for forming a plurality of thin cross-section layers. For example, when a forming material is sprayed or extruded on a platform according to the information of the thin cross-section layers described above, the molding material is cured to form thin cross-section layers, and a 3D object is formed after layer-by-layer stacking. Can be. In addition, the printing apparatus may be further equipped with a coloring printing head which facilitates coloring of the thin cross-section layers or 3D objects during or after the manufacturing process of the 3D object. Therefore, how to ensure that the printing and coloring operations of objects are executed smoothly during the manufacturing process without affecting each other is a practical problem that needs to be considered by those skilled in the art.

본 발명은 3차원 인쇄 방법 및 3차원 인쇄 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a 3D printing method and a 3D printing apparatus.

본 발명은 3D 인쇄 방법 및 3D 인쇄 장치를 제공하며, 동기화된 변위(synchronous displacement)를 가지는 모델링 인쇄 헤드(modeling printing head)와 채색 인쇄 헤드는 적어도 하나의 재료 배리어(material barrier)로 하여금 모델링 인쇄 헤드의 이동 경로를 조절함으로써 모델링 인쇄 헤드를 세정하고, 비-채색 경로 상의 모델링 인쇄 헤드가 3D 물체 위를 통과하는 것을 방지하여, 그로 인해 채색을 수행하는 채색 인쇄 헤드가 성형 레이어를 통과하여 지나갈 때 모델링 인쇄 헤드에서 성형 물질에 의해 3D 물체가 영향받지 않도록 방지할 수 있다.The present invention provides a 3D printing method and a 3D printing apparatus, wherein a modeling printing head and a colored print head having synchronous displacement cause at least one material barrier to cause a modeling print head. By cleaning the modeling print head by adjusting the movement path of the modeling, it prevents the modeling print head on the non-colouring path from passing over the 3D object, thereby modeling the color print head performing coloration through the forming layer. It is possible to prevent the 3D object from being affected by the molding material in the print head.

본 발명의 3D 인쇄을 위한 방법은 3D 인쇄 장치에 적용가능하다. 3D 인쇄 장치는 모델링 인쇄 헤드, 채색 인쇄 헤드 및 플랫폼을 포함한다. 모델링 인쇄 헤드는 플랫폼 상에 성형 레이어들을 인쇄하고, 채색 인쇄 헤드는 성형 레이어에 채색을 한다. 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드는 함께 제작되어 인쇄 헤드 그룹을 형성한다. 3D 인쇄을 위한 방법은 다음의 단게들을 포함한다: 성형 레이어 및 성형 레이어의 제한 영역(bounding area)의 외부에 적어도 하나의 재료 배리어를 인쇄하는 단계; 채색 작업의 인쇄 헤드 그룹의 경로들을 계산할 때 성형 레이어의 가장자리에 따라 채색 인쇄 헤드의 복수의 채색 경로들을 계산하는 단계; 채색 인쇄 헤드의 채색 경로들을 모델링 인쇄 헤드의 복수의 컬러-통과 경로들로 변환하는 단계; 모델링 인쇄 헤드의 컬러-통과 경로들에 따라 모델링 인쇄 헤드의 복수의 우회 경로들(detour routes)을 계산하되, 각각의 우회 경로는 대응하는 컬러-통과 경로의 종점과 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 최단 경로가 아니고, 각각의 우회 경로와 대응하는 컬러-통과 경로 중 하나는 적어도 하나의 재료 배리어의 적어도 하나의 위치를 통과하는 단계; 컬러-통과 경로들과 우회 경로들을 통해 이동하는 모델링 인쇄 헤드를 따라 인쇄 헤드 그룹의 작업을 제어하여, 성형 레이어에서 채색 인쇄 헤드에 의해 채색 작업을 수행하는 단계;를 포함한다.The method for 3D printing of the present invention is applicable to a 3D printing apparatus. The 3D printing apparatus includes a modeling print head, a color print head and a platform. The modeling print head prints the forming layers on the platform, and the coloring print head colors the forming layer. The modeling print head and the colored print head are fabricated together to form a group of print heads. The method for 3D printing includes the following steps: printing a forming layer and at least one material barrier outside the forming layer's bounding area; Calculating a plurality of colored paths of the colored print head according to the edge of the forming layer when calculating the paths of the print head group of the colored job; Converting the color paths of the color print head to a plurality of color-pass paths of the modeling print head; Compute a plurality of detour routes of the modeling print head according to the color-passing paths of the modeling print head, each bypass path between the end point of the corresponding color-passing path and the start point of the next color-passing path. Not one of the shortest paths, one of the color-passing paths corresponding to each bypass path passing through at least one location of the at least one material barrier; And controlling a job of the printhead group along the modeling printhead moving through the color-passing paths and bypass paths, thereby performing a coloring job by the coloring printhead in the forming layer.

본 발명의 3D 인쇄 장치는 모델링 인쇄 헤드, 채색 인쇄 헤드, 플랫폼 및 프로세서를 포함한다. 모델링 인쇄 헤드 및 채색 인쇄 헤드는 함께 제작되어 인쇄 헤드 그룹을 형성한다. 모델링 인쇄 헤드는 플랫폼 상에 성형 레이어를 인쇄한다. 프로세서는 모델링 인쇄 헤드를 제어하여 성형 레이어를 인쇄하고 성형 레이어의 제한 영역의 외부에 적어도 하나의 재료 배리어를 인쇄한다. 프로세서가 인쇄 헤드 그룹의 채색 작업의 경로들을 계산할 때, 성형 레이어의 가장자리 범위에 따라 채색 인쇄 헤드의 복수의 채색 경로들을 계산하고, 채색 인쇄 헤드의 채색 경로들을 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드 사이의 간격에 따라 모델링 인쇄 헤드의 복수의 채색-통과 경로들로 변환하고, 모델링 인쇄 헤드의 컬러-통과 경로들에 따라 모델링 인쇄 헤드의 복수의 우회 통로들을 계산한다. 각각의 우회 경로는 대응하는 컬러-통과 경로의 종점에서 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 최단 경로가 아니며, 각각의 우회 경로 중 하나와 대응하는 컬러-통과 경로들은 적어도 하나의 재료 배리어의 적어도 하나의 위치를 통과한다. 프로세서는 컬러-통과 경로들과 우회 경로들을 통과해 지나가는 모델링 인쇄 헤드에 따라 인쇄 헤드 그룹의 작업을 제어하여, 성형 레이어에서 채색 인쇄 헤드에 의한 채색 작업을 수행한다.The 3D printing apparatus of the present invention includes a modeling print head, a color print head, a platform and a processor. The modeling print head and colored print head are fabricated together to form a group of print heads. The modeling print head prints the forming layer on the platform. The processor controls the modeling print head to print the forming layer and print at least one material barrier outside the confined area of the forming layer. When the processor calculates the paths of the coloring job of the group of printheads, it calculates a plurality of coloring paths of the coloring printhead according to the edge range of the forming layer, and the coloring paths of the coloring printhead are spaced between the modeling printhead and the coloring printhead. The modeling printhead is converted into a plurality of color-passing paths, and the modeling printhead's color-passing paths are calculated to calculate a plurality of bypass passages. Each bypass path is not the shortest path between the starting point of the next color-passing path at the end point of the corresponding color-passing path, and one of each bypassing path and the corresponding color-passing paths is at least one of the at least one material barrier To pass the location. The processor controls the work of the printhead group according to the modeling printhead passing through the color-passing paths and bypass paths, and performs coloring by the coloring printhead in the forming layer.

전술한 것에 기초하여, 예시적인 실시예의 3D 인쇄 장치가 동기화되어 움직이는(moves synchronously) 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드를 구비하기 때문에, 3D 물체를 제작할 때 3D 인쇄 작업과 채색 작업을 분리하는 것이 필요하고, 3D 인쇄 작업은 통상 채색 작업 전에 완료된다. 채색 작업을 수행하는 동안, 채색을 수행하는 채색 인쇄 헤드가 성형 레이어를 이동하여 지나갈 때 모델링 인쇄 헤드에서 성형 물질에 의해 3D 물체가 영향받는 것을 방지하기 위하여(예컨대, 모델링 인쇄 헤드로부터 성형 레이어로 성형 물질이 떨어지는 것), 채색 작업 동안 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드의 경로들을 계산할 때, 예시적인 실시예는 모델링 인쇄 헤드의 이동 경로를 조절하여 모델링 인쇄 헤드로 하여금 재료 배리어를 통과해 지나가게 하고 비-채색된 경로들 상의 모델링 인쇄 헤드가 3D 물체 위로 통과하는 것을 방지하여, 그로 인하여 모델링 인쇄 헤드가 물질을 3D 물체 상에 떨어뜨릴 확률을 저감한다. 모델링 인쇄 헤드의 성형 물질은 재료 배리어와의 접촉 때문에 재료 배리어에 부착될 수 있고, 즉, 재료 배리어는 모델링 인쇄 헤드에 긁어내기(scraping)와 세정 작용들을 제공하며, 따라서 채색을 할 때, 모델링 인쇄 헤드의 성형 물질이 성형 레이어로부터 떨어져 3D 물체의 인쇄 품질에 영향을 주는 것을 효과적으로 방지하게 된다.Based on the foregoing, since the 3D printing apparatus of the exemplary embodiment has a synchronously moving modeling print head and a color print head, it is necessary to separate the 3D print job from the color job when producing a 3D object, , 3D printing work is usually completed before coloring work. While performing the coloring operation, to prevent the 3D object from being influenced by the molding material in the modeling print head when the color print head performing the coloring moves and passes the forming layer (for example, molding from the modeling print head to the forming layer) Material is falling), when calculating the paths of the modeling print head and the color print head during the coloring operation, an exemplary embodiment adjusts the movement path of the modeling print head to cause the modeling print head to pass through the material barrier and -Prevents the modeling print head on colored paths from passing over the 3D object, thereby reducing the probability that the modeling print head will drop material onto the 3D object. The molding material of the modeling print head can be attached to the material barrier due to contact with the material barrier, that is, the material barrier provides scraping and cleaning actions to the modeling print head, so when coloring, modeling print It effectively prevents the forming material of the head from falling off the forming layer and affecting the print quality of the 3D object.

본 발명의 상술한 특징들과 장점들을 좀 더 이해할 수 있게 하기 위해서, 몇몇 실시예들이 도면과 함께 이하에서 상세하게 기술될 것이다.In order to better understand the above-described features and advantages of the present invention, some embodiments will be described in detail below with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 3D 인쇄 장치의 부분적인 개념도이다.
도 2는 3D 인쇄 장치의 부분적인 상측 개념도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 3D 인쇄 장치의 한 방법의 흐름도이다.
도 4는 컬러링 인쇄 헤드(132)의 채색 경로 및 단계 (S320) 내지 단계 (S340)에서 모델링 인쇄 헤드(131)의 컬러-통과 경로들 및 우회 경로들의 개념도이다.
도 5는 단계 (S340)의 상세한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예의 우회 경로들의 개념도이다.
Fig. 1 is a partial conceptual diagram of a 3D printing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a partial top conceptual view of a 3D printing apparatus.
Fig. 3 is a flow chart of a method of a 3D printing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of the coloring path of the coloring print head 132 and the color-passing paths and bypass paths of the modeling print head 131 in steps S320 to S340.
5 is a detailed flowchart of step S340.
6 is a conceptual diagram of bypass paths of another exemplary embodiment of the present invention.

<관련 출원에의 상호 참조><Cross reference to related applications>

본 출원은 2018년 5월 8일에 출원된 대만 출원 일련번호 제107115505호의 우선권을 주장한다. 상기한 특허 출원은 그 전체가 여기에 참조로서 통합되고 본 명세서의 일부를 이룬다.This application claims the priority of Taiwan Application Serial No. 107115505 filed on May 8, 2018. The above-mentioned patent application is incorporated herein by reference in its entirety and forms part of the present specification.

<공개된 실시예들의 상세한 설명><Detailed description of disclosed embodiments>

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 3D 인쇄 장치(100)의 부분적인 개념도이다. 도 2는 3D 인쇄 장치의 부분적인 상측 개념도이다. 도 1과 도 2를 함께 참조하면, 예시적인 실시예에서, 3D 인쇄 장치(100)는 프레임(110), 플랫폼(120), 인쇄 컴포넌트(130) 및 제어 모듈(140)(도 2에 도시됨)을 포함한다. 3D 인쇄 장치(100)는, 예컨대, 용융 적층 모델링(fused deposition modeling, FDM) 장치일 수 있다. 인쇄 컴포넌트(130)의 모델링 인쇄 헤드(131)는 성형 레이어(200)를 플랫폼(120) 상에 레이어-바이-레이어로 인쇄하여, 3D 물체를 쌓을 수 있다. 인쇄 컴포넌트(130)는 채색 인쇄 헤드(132)를 더 포함하는데, 이것은 예컨대, 성형 레이어나 3D 물체들을 채색하는데 사용되는 잉크젯 헤드이다.Fig. 1 is a partial conceptual diagram of a 3D printing apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 is a partial top conceptual view of a 3D printing apparatus. 1 and 2, in an exemplary embodiment, the 3D printing apparatus 100 includes a frame 110, a platform 120, a printing component 130, and a control module 140 (shown in FIG. 2). ). The 3D printing apparatus 100 may be, for example, a fused deposition modeling (FDM) apparatus. The modeling print head 131 of the printing component 130 can stack the 3D object by printing the forming layer 200 on the platform 120 in a layer-by-layer. The printing component 130 further includes a colored print head 132, which is, for example, an inkjet head used to color a forming layer or 3D objects.

예시적인 실시예에서 3D 인쇄을 하는 방법은 관련된 요소들의 구성과 작용을 좀 더 정확하게 정의 및 기술하기 위해 직각 좌표들인 X-Y-Z를 배열한다. 이 경우에, 플랫폼(120)은 X-Y 평면을 가지고, 다중-레이어인 성형 레이어는 3D 물체를 양의 Z축 방향을 따라 쌓지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 달리 말하면, 요소들 사이의 구성 및 작용은 상대적인 상태에 있으며, 다른 좌표 시스템에서 사용될 때에는, 다른 방식으로 기술을 하는 방법들이 있기는 하지만, 요소들 간의 대응 관계에 영향을 미치지는 않는다.In the exemplary embodiment, the method of 3D printing arranges X-Y-Z orthogonal coordinates to more accurately define and describe the composition and operation of related elements. In this case, the platform 120 has an X-Y plane, and the multi-layer forming layer stacks 3D objects along the positive Z-axis direction, but the present invention is not limited thereto. In other words, the composition and action between elements are in a relative state, and when used in different coordinate systems, there are ways to describe in different ways, but do not affect the correspondence between elements.

예시적인 실시예의 모델링 인쇄 헤드(131) 및 채색 인쇄 헤드(132)는 인쇄 헤드 그룹을 형성하여 프레임(110)의 내부 공간 안에서 동기화되어 움직인다. 게다가, 도 1 및 도 2에서 보여지듯이, 인쇄 컴포넌트(130)는 프레임(110)에 이동가능하게 조립되고 제어 모듈(140)에 전기적으로 연결되는 이동 컴포넌트(133)를 더 포함한다. 제어 모듈(140)은 프로세서(142) 및 본 발명의 예시적인 실시예의 3D 인쇄 방법을 저장하거나 임시로 저장하는 관련 명령어들의 메모리를 포함한다. 모델링 인쇄 헤드(131) 및 채색 인쇄 헤드(132)는 이동 컴포넌트(133)에 함께 조립되며, 따라서 둘 다 프레임(110) 내에서 이동 컴포넌트(133)를 따라 움직인다. 달리 말하면, 모델링 인쇄 헤드(131) 및 채색 인쇄 헤드(132)는 동일한 이동 컴포넌트(133) 상에 배치되어 공동-구성 구조(co-construction structure)를 형성하며, 즉, 오직 단일 구동 수단(오직 이동 컴포넌트(133)를 구동하는 것)만으로 모델링 인쇄 헤드(131)와 채색 인쇄 헤드(132)를 동기화시켜 움직일 수 있다(또한 둘 사이의 상대적인 움직임이 없는 것으로 간주될 수 있다). 이런 방식으로, 채색 인쇄 헤드(132)가 성형 레이어나 3D 물체를 채색할 때, 모델링 인쇄 헤드(131)도 그 성형 레이어나 3D 물체 위를(즉, Z축 방향 위를 따라) 이동하여 따라가게 될 것이다. 모델링 인쇄 헤드(131)가 성형 레이어나 3D 물체의 인쇄을 막 종료하면, 잔여 성형 물질은 모델링 인쇄 헤드(131) 내부에도 존재하게 될 것이다. 그러므로, 전술한 것과 같이, 모델링 인쇄 헤드(131)가 성형 레이어나 3D 물체를 통과해 지나가면, 잔여 성형 물질이 인쇄된 성형 레이어나 3D 물체 상에 흐르거나 떨어질 가능성이 있다.The modeling print head 131 and the colored print head 132 of the exemplary embodiment form a group of print heads and move in synchronization within the interior space of the frame 110. In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the printing component 130 further includes a moving component 133 movably assembled to the frame 110 and electrically connected to the control module 140. The control module 140 includes a memory of the processor 142 and related instructions for storing or temporarily storing the 3D printing method of the exemplary embodiment of the present invention. The modeling print head 131 and the color print head 132 are assembled together to the moving component 133, so both move along the moving component 133 within the frame 110. In other words, the modeling print head 131 and the color print head 132 are disposed on the same moving component 133 to form a co-construction structure, that is, only a single driving means (only moving Only by driving the component 133 can move the modeling print head 131 and the color print head 132 in synchronization (also it can be considered that there is no relative movement between the two). In this way, when the colored print head 132 colors the forming layer or 3D object, the modeling print head 131 also moves and follows the forming layer or 3D object (ie, along the Z axis direction). Will be. When the modeling print head 131 has just finished printing the shaping layer or 3D object, the remaining shaping material will also be present inside the modeling print head 131. Therefore, as described above, when the modeling print head 131 passes through the molding layer or 3D object, there is a possibility that residual molding material flows or falls on the printed molding layer or 3D object.

앞서 말한 잔여있는 성형 물질이 인쇄 목표의 품질에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여, 예시적인 실시예에서 제공되는 3D 인쇄 방법 및 이에 대응하는 3D 인쇄 장치는, 채색 인쇄 헤드가 이동할 때, 재료 배리어를 통해 모델링 인쇄 헤드를 세정하는 것을 떠나, 비-채색된 경로들 상의 모델링 인쇄 헤드가 모델링 인쇄 헤드의 변위(displacement) 경로를 계산할 때 3D 물체 위로 통과하는 것을 방지하도록 시도하고, 그럼으로써 성형 레이어나 3D 물체의 품질이 위의 이유로 인해 영향받는 것을 방지하도록 시도한다.In order to prevent the aforementioned residual molding material from affecting the quality of the printing target, the 3D printing method and the corresponding 3D printing device provided in the exemplary embodiment, through the material barrier when the colored print head moves, Leaving the modeling print head clean, try to prevent the modeling print head on non-colored paths from passing over the 3D object when calculating the displacement path of the modeling print head, thereby forming a shaping layer or 3D object Try to prevent the quality of the affected by the above reasons.

예시적인 실시예의 3D 인쇄 방법은 3D 모델이 완료된 후에 구현될 수 있는데, 즉, 3D 물체 모델의 제작이 컴퓨터-보조 설계 방법에 의해 완료된 후에, 3D 방법은 절단 레이어 분석을 위해 사용될 수 있다. 복수의 성형 레이어들을 분석하는 절차에서, 제어 모듈(140)의 프로세서(142)는, 모델링 인쇄 헤드(131), 채색 인쇄 헤드(132) 및 이동 컴포넌트(133)의 작동 모드(actuation mode)를 시뮬레이팅하는 것에 따라 개체 인쇄을 수행할 때 3D 인쇄 장치(100)의 작업 명령들을 제공할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 3D 물체 모델은 또한 다른 컴퓨터 장치 혹은 비-3D 인쇄 장치의 프로세서에 의한 분석 작업을 수행할 수 있다. 분석이 완료되고 작업 명령들이 생성되면, 3D 인쇄 장치(100)의 제어 모듈(140)은 더 임포트(import)되어 개체 인쇄 작업을 수행할 수 있다.The 3D printing method of the exemplary embodiment can be implemented after the 3D model is completed, that is, after the fabrication of the 3D object model is completed by the computer-assisted design method, the 3D method can be used for cutting layer analysis. In the procedure of analyzing a plurality of forming layers, the processor 142 of the control module 140 simulates the operation mode of the modeling print head 131, the color print head 132, and the moving component 133. When performing object printing according to the rating, job commands of the 3D printing apparatus 100 may be provided. In another exemplary embodiment, the 3D object model may also perform analysis by a processor of another computer device or a non-3D printing device. When analysis is completed and job commands are generated, the control module 140 of the 3D printing apparatus 100 may be imported further to perform an object print job.

도 2를 참조하면, 예시적인 실시예가 성형 레이어(200)를 인쇄할 때, 적어도 하나의 재료 배리어(210)가 성형 레이어(200)의 제한 영역(202) 외부에 함께 형성되며, 성형 레이어(200)와 재료 배리어(210)가 완료된 후에, 채색 영역의 채색 작업이 수행된다. 재료 배리어의 높이가 모델링 인쇄 헤드(131) 상의 잔여 성형 물질을 긁어내기에 충분하기 때문에, 예시적인 실시예가 채색 작업의 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드의 경로들을 계산할 때, 예시적인 실시예는 모델링 인쇄 헤드의 이동 경로를 조절하여 모델링 인쇄 헤드로 하여금 잔여 성형 물질을 제거하기 위한 재료 배리어를 통과하여 지나가도록 하고, 비-채색 경로 상의 모델링 인쇄 헤드가 3D 물체 위로 통과하는 것을 방지하고, 그로 인하여 모델링 인쇄 헤드가 3D 물체 상에 물질을 흘릴 확률을 저감한다. 소위 "제한 영역"은 3D 물체 전체가 XY 평면 상의 정사영 투영법(orthographic projection)에 의해 인쇄되도록 프레임(frame)을 잡는 최소 사각체의 사각 블록을 지칭한다. 최소 사각체의 각 변들은 적어도 X축, Y축, 또는 Z축 중의 하나와 평행하다. 제한 영역은 성형 레이어(200)의 주변 윤곽(여기서는, 성형 레이어의 가장자리로서 지칭됨)보다 클 수 있다. 예컨대, 원뿔의 아래쪽 바닥면이 인쇄될 3D 물체이면, 바닥면의 성형 레이어는 모든 절단 레이어들 중에서 가장 큰 지름을 가진 원형 형상이고, 위쪽에 더 가까운 성형 레이어는 더 작은 지름을 가진 원형 형상이다. 제한 영역은 원형의 지름이 성형 레이어의 바닥면의 측면 길이로 된 사각 블록(이 경우에는, 사각형)과 같고, 그 사각 블록은 성형 레이어의 바닥면의 원형 형상을 정확히 프레이밍한다. 더 윗쪽의 성형 레이어의 설명에 관하여, 제한 영역은 성형 레이어의 원형 형상보다 클 것인데, 즉, 제한 영역의 변 길이와 성형 레이어의 원형 형상이 여전히 거리 간격을 가질 것이다. 제한 영역을 설정하는 목적은 3D 인쇄 장치의 제어 모듈(140)이 인쇄 컴포넌트(130)가 현재 레이어의 성형 레이어(200) 위에 위치하였는지, 더 중요하게는, 밑에 있는 완료된 성형 레이어에 영향을 주지 않는지 여부를 결정하는 것을 용이하게 하기 위함이다. 예컨대, 인쇄 모듈(130)이 제한 영역 외부에 있다는 것은, 인쇄 모듈(130)이 현재 레이어에서 성형 레이어(200) 위에 있지 않다는 것만을 나타내는 것이 아니라, 밑에 있는 완료된 성형 레이어(예컨대, 밑에 있는 이전에 형성된 바닥면)에 영향을 미치지 않았다는 것을 나타낸다. 이에 더하여, 성형 레이어(200)의 가장자리는 3D 물체의 외형 때문에 그 형상을 한정하지 않는다. 그러므로, 제한 영역은 인쇄 컴포넌트(130)에 대하여 제어 모듈(140)의 경로 플래닝이나 관련된 작업들을 수행하는 것을 단순화하도록 도울 수 있다.Referring to FIG. 2, when an exemplary embodiment prints the forming layer 200, at least one material barrier 210 is formed together outside the restricted area 202 of the forming layer 200, and the forming layer 200 ) And the material barrier 210 are completed, the coloring operation of the colored region is performed. Since the height of the material barrier is sufficient to scrape the remaining molding material on the modeling print head 131, when the exemplary embodiment calculates the paths of the modeling print head and the color print head of the coloring job, the example embodiment prints the modeling Adjusting the moving path of the head causes the modeling print head to pass through the material barrier to remove residual molding material, prevents the modeling print head on the non-coloured path from passing over the 3D object, thereby modeling print It reduces the probability that the head will spill material on the 3D object. The so-called “restricted area” refers to a square block of the least square body that holds the frame such that the entire 3D object is printed by orthographic projection on the XY plane. Each side of the smallest square is at least parallel to one of the X, Y, or Z axes. The restricted area may be larger than the peripheral contour of the shaping layer 200 (herein referred to as the edge of the shaping layer). For example, if the bottom surface of the cone is a 3D object to be printed, the forming layer of the bottom surface is a circular shape having the largest diameter among all the cutting layers, and the forming layer closer to the top is a circular shape having a smaller diameter. The restricted area is equal to a square block (in this case, a square) whose circular diameter is the side length of the bottom surface of the forming layer, and the square block accurately frames the circular shape of the bottom surface of the forming layer. With regard to the description of the upper shaping layer, the confined area will be larger than the circular shape of the shaping layer, that is, the side length of the confining area and the circular shape of the shaping layer will still have a distance gap. The purpose of setting the restricted area is whether the control module 140 of the 3D printing apparatus does not affect whether the printing component 130 is positioned on the forming layer 200 of the current layer, and more importantly, on the underlying completed forming layer. This is to facilitate the determination of whether or not. For example, that the printing module 130 is outside the restricted area does not only indicate that the printing module 130 is not above the forming layer 200 in the current layer, but rather that the completed forming layer underneath (eg, previously below It did not affect the formed bottom surface). In addition, the edge of the forming layer 200 does not limit its shape due to the appearance of the 3D object. Therefore, the restricted area can help simplify path planning or related tasks of the control module 140 for the printing component 130.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 3D 인쇄 방법의 흐름도이다. 여기에서, 본 발명의 예시적인 실시예의 관련 요구사항이 미리 설정된다. 인쇄 작업 및/또는 채색 작업을 수행할 때 예시적인 실시예의 모델링 인쇄 헤드 및 채색 인쇄 헤드의 작업 명령들 중의 하나의 작업 방향은 X축 방향을 따라 향하는 것이며, 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드로 하여금 현재 작업 명령을 완료한 후에 다음 작업 명령의 시작점으로 복귀하도록 하는 것이다. 모델링 인쇄 헤드가 채색 작업 동안 재료 배리어(210)를 이동하여 통과하도록 하기 위하여, 예시적인 실시예의 재료 배리어(210)는 주로 제한 영역(202)의 우측편에 배치되고, 예시적인 실시예를 적용하는 것은 재료 배리어(210)를 그 요구사항에 따라 제한 영역(202) 부근에 (예컨대, 제한 영역(202)의 왼쪽, 위쪽 및 아래쪽에) 임의로 배치할 수 있으며, 예시적인 실시예에서 한정되지 않는다.Fig. 3 is a flow chart of a 3D printing method according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, the relevant requirements of the exemplary embodiment of the present invention are preset. When performing a print job and/or a coloring job, the working direction of the modeling print head of the exemplary embodiment and one of the job commands of the coloring print head is directed along the X-axis direction, and allows the modeling print head and the color print head to After completing the work order, return to the starting point of the next work order. In order for the modeling print head to move and pass through the material barrier 210 during the coloring operation, the material barrier 210 of the exemplary embodiment is mainly disposed on the right side of the restricted area 202, and applies the exemplary embodiment It can arbitrarily place the material barrier 210 in the vicinity of the confinement region 202 (eg, to the left, top, and bottom of the confinement region 202) according to its requirements, and is not limited in the exemplary embodiment.

도 2 및 도 3을 참조하면, 단계 (S310)에서, 제어 모듈(140)의 프로세서(142)가 모델링 인쇄 헤드(131)를 제어함으로써 성형 레이어(200)를 인쇄할 때, 성형 레이어(200)의 제한 영역(202) 외부에 적어도 하나의 재료 배리어(여기서는, 재료 배리어(210)가 예시로서 사용됨)가 함께 인쇄된다. 성형 레이어(200)의 인쇄 단계가 아래에 간단하게 기술된다. 먼저, 제어 모듈(140)이 3D 물체의 모델 정보를 획득하고 그 모델 정보를 성형 레이어 정보로서 분석한다. 소위 "성형 레이어"는 소프트웨어로 만들어진 3D 모델의 설계 정보를 연속적으로 쌓여 있는 복수의 얇은 (준-2차원의) 단면 레이어로 변환한 것이다. 그리고 나서, 성형 레이어는 분석되고 프로세서(140)가 3D 인쇄 장치(100)를 구동하여 분석 후에 생성된 대응 명령들에 따라 인쇄을 수행하여, 성형 레이어(200)와 재료 배리어(210)를 인쇄한다. 예시적인 실시예를 적용하는 사람은 임의로 성형 레이어(200) 및 재료 배리어(210)의 인쇄 순서를 조절할 수 있는데, 즉, 성형 레이어(200) 및 재료 배리어(210)는 모델링 인쇄 헤드(131)를 통해 동시에 인쇄될 수 있고, 또는 성형 레이어(200)와 재료 배리어(210) 중의 하나가 먼저 인쇄되고, 그 다음 다른 것이 인쇄될 수 있다.2 and 3, in step S310, when the processor 142 of the control module 140 controls the modeling print head 131 to print the shaping layer 200, the shaping layer 200 At least one material barrier (here, material barrier 210 is used as an example) is printed together outside the restricted area 202 of. The printing step of the forming layer 200 is briefly described below. First, the control module 140 acquires model information of a 3D object and analyzes the model information as shaping layer information. The so-called "molding layer" is a transformation of design information from a 3D model made in software into a plurality of thin (semi-dimensional) cross-section layers in series. Then, the shaping layer is analyzed and the processor 140 drives the 3D printing apparatus 100 to perform printing according to corresponding commands generated after analysis, thereby printing the shaping layer 200 and the material barrier 210. The person applying the exemplary embodiment may arbitrarily adjust the printing order of the forming layer 200 and the material barrier 210, that is, the forming layer 200 and the material barrier 210 may use the modeling print head 131. Can be printed simultaneously, or one of the forming layer 200 and the material barrier 210 can be printed first, and then the other.

재료 배리어(210)의 위치 구성은 재료 배리어의 위치를 모델링 인쇄 헤드(131)와 인쇄 헤드 그룹 사이의 구성 관계에 따라 설정할 수 있다. 예컨대, 제한 영역(202)의 아래 가장자리와 재료 배리어(210)의 최저 부분 L1 사이의 거리 a는 모델링 인쇄 헤드(131)의 중앙점 N1과 인쇄 헤드 그룹의 채색 인쇄 헤드(132)의 최저 부분 사이의 거리 n 이하여야 한다. 그러므로, 모델링 인쇄 헤드(131)와 채색 인쇄 헤드(132)를 탑재한 이동 컴포넌트(133)가 채색 작업의 첫번째 작업 명령을 수행하기 위하여 도 2의 위치 LN1(점선으로 도시됨)에 위치되었을 때, 모델링 인쇄 헤드(131)는 재료 배리어(210)를 통과해 지나가서 잔여 물질을 긁어내도록 할 수 있다. 이에 더하여, 제어 모듈(140)은 재료 배리어의 위치 근처에서 작업 명령의 시작점을 구성할 수도 있어서, 채색 작업의 각각의 작업 명령을 수행할 때, 모든 작업 명령들이 모델링 인쇄 헤드(131)로 하여금 재료 배리어(210)를 통과하여 지나가서 잔여 물질을 긁어내도록 할 수 있다. 재료 배리어(210)의 지지 부분(212)은 재료 배리어 본체를 지지하기 위해 사용된다. 예시적인 실시예의 응용은 지지 부분(212)의 길이, 형상 및 구성 방향을 한정하지 않는다.The positional configuration of the material barrier 210 can be set according to the configuration relationship between the modeling printhead 131 and the printhead group. For example, the distance a between the lower edge of the restricted area 202 and the lowest portion L1 of the material barrier 210 is between the central point N1 of the modeling print head 131 and the lowest portion of the colored print head 132 of the print head group. The distance n should be less than or equal to. Therefore, when the moving component 133 equipped with the modeling print head 131 and the color print head 132 is positioned at the position LN1 (shown by the dotted line) in FIG. 2 to perform the first job command of the coloration job, The modeling print head 131 may pass through the material barrier 210 to scrape off residual material. In addition, the control module 140 may configure the starting point of the work command near the position of the material barrier, so that when performing each work command of the coloring task, all work commands cause the modeling print head 131 to make the material It may pass through the barrier 210 to scrape off the remaining material. The support portion 212 of the material barrier 210 is used to support the material barrier body. The application of the exemplary embodiment does not limit the length, shape, and configuration direction of the support portion 212.

단계 (S320)에서, 제어 모듈(140)은 채색 작업의 인쇄 헤드 그룹의 경로들을 계산할 때 성형 레이어(200)의 가장자리나 제한 영역에 따라 채색 인쇄 헤드(132)의 복수의 채색 경로들을 계산한다. 도 4는 단계 (S320) 내지 단계 (S340)에서 채색 인쇄 헤드(132)의 채색 경로들, 및 모델링 인쇄 헤드(131)의 컬러-통과 경로들과 우회 경로들의 개념도이다. 채색 작업은 주로 채색 인쇄 헤드(132)에 의해 성형 레이어(200)를 채색(예컨대, 잉크젯의 방법으로 채색)하기 위한 것이다. 그러므로, 제어 모듈(140)은 먼저 채색 인쇄 헤드(132)의 복수의 채색 경로들(예컨대, 도 4의 실선 화살표 CR1 내지 CR4)을 계산하거나 획득할 것이다. 예시적인 실시예에서 소위 "채색 경로들"은 채색 인쇄 헤드(132)로 하여금 성형 레이어(200) 위를 통과하여(또한, Z축을 따르는 방향 위로) 채색을 수행하도록 한다. 예시적인 실시예에서, "성형 레이어(200)의 가장자리"는 도 4의 성형 레이어(200)에 의해 표현된 폐곡선일 수 있다. 본 발명에 부합하는 일부 예시적인 실시예에서, 제어 모듈(140)은 각각의 채색 경로로 하여금 "채색 인쇄 헤드(132)의 채색 경로들이 더 짧아지도록"하는 전제 하에서 성형 레이어(200)의 가장자리로 가능한한 가깝게 되도록, 그에 따라 채색 경로들이 더 짧은 채색 거리들을 갖도록 계산하도록 할 수 있다. 한편, 본 발명의 예시적인 실시예는 또한 채색 경로들을 계산하기 위한 기초로서 "성형 레이어(200)의 가장자리" 외부에 위치한 제한 영역을 사용할 수 있는데, 즉, 채색 인쇄 헤드(132)의 채색 영역들은 성형 레이어(200)의 제한 영역(202)에 따라 계산된다. 성형 레이어(200)의 제한 영역을 채색 경로들을 계산하는 기초로 사용하는 이유는 성형 레이어(200)의 가장자리는 아주 복잡할 수 있다는 것이다(예컨대, 오각형 형상, 또는 심지어 복수의 오목한 형상들을 가진 가장자리). 그러므로, 제한 영역을 채색 경로들을 계산하는 기초로 사용하는 것은 제어 모듈(140)의 작업량을 저감할 수 있다. 이에 더하여, 제한 영역과 관련하여 위에서 설명한 것처럼, 3D 인쇄 장치가 인쇄 컴포넌트(130)가 현재 레이어의 성형 레이어(200) 위에 위치하지 않는다는 것을 보증함에 더하여, 제한 영역의 사용은 또한 밑에서 완료된 성형 레이어들이 영향받지 않을 것임을 보증할 수 있다. 도 4의 예시적인 실시예는 성형 레이어(200)의 제한 영역을 채색 경로들을 계산하는 기초의 예시로서 사용한다. 그러나, 당업자에게는 제한 영역을 계산 기초로 사용하는 것은 더 적은 계산량과 각각의 성형 레이어에 더 적은 영향을 가지지만 인쇄 시간이 더 길 수 있고, 성형 레이어(200)의 가장자리를 계산 기초로서 사용하는 것은 경로가 더 짧고 인쇄 시간을 줄일 수 있으나, 계산량은 더 클 수 있음이 명백할 것이다. 당업자는 재량으로 어떤 것을 사용할 지를 결정할 수 있어야 한다. 예컨대, 전술한 재료 배리어가 잔여 물질을 긁어내는데 사용되는 경우에, 잔여 물질을 흘릴 확률은 더 작은 것으로 평가될 것이고, 그렇다면 성형 레이어(200)의 가장자리가 계산 기초로 사용되도록 결정될 것이다.In step S320, the control module 140 calculates a plurality of coloring paths of the coloring print head 132 according to the edge or the restricted area of the forming layer 200 when calculating the paths of the print head group of the coloring job. 4 is a conceptual diagram of color paths of the color print head 132 in steps S320 to S340, and color-pass paths and bypass paths of the modeling print head 131. The coloring operation is mainly for coloring the molding layer 200 by the coloring print head 132 (for example, coloring by an inkjet method). Therefore, the control module 140 will first calculate or obtain a plurality of color paths of the color print head 132 (eg, solid arrows CR1 to CR4 in FIG. 4 ). The so-called "coloring paths" in the exemplary embodiment causes the color print head 132 to pass over the forming layer 200 (and also over the direction along the Z axis) to perform coloration. In an exemplary embodiment, "the edge of the forming layer 200" may be a closed curve represented by the forming layer 200 of FIG. 4. In some exemplary embodiments consistent with the present invention, the control module 140 is directed to the edge of the forming layer 200 under the premise that each colored path is "make the colored paths of the colored print head 132 shorter". To be as close as possible, the colored paths can be calculated accordingly to have shorter colored distances. On the other hand, an exemplary embodiment of the present invention may also use a restricted area located outside the "edge of the forming layer 200" as a basis for calculating the colored paths, that is, the colored areas of the colored print head 132 It is calculated according to the restricted area 202 of the forming layer 200. The reason for using the limited area of the shaping layer 200 as a basis for calculating the color paths is that the edge of the shaping layer 200 can be very complex (eg, pentagonal shape, or even an edge with multiple concave shapes). . Therefore, using the restricted area as a basis for calculating the color paths can reduce the workload of the control module 140. In addition, as described above in relation to the restricted area, in addition to ensuring that the 3D printing device is not positioned over the forming layer 200 of the current layer, the use of the restricted area also allows the completed forming layers to be completed. We can guarantee that it will not be affected. The exemplary embodiment of FIG. 4 uses the confined area of the shaping layer 200 as an example of the basis for calculating the color paths. However, for those skilled in the art, using a limited area as a calculation basis has less calculation amount and less influence on each forming layer, but printing time may be longer, and using the edge of the forming layer 200 as a calculation basis It will be apparent that the path is shorter and the printing time can be reduced, but the calculation amount may be larger. Those skilled in the art should be able to decide which one to use at their discretion. For example, if the above-described material barrier is used to scrape the residual material, the probability of spilling the residual material will be evaluated to be smaller, and if so, the edge of the forming layer 200 will be determined to be used as a calculation basis.

설명의 편의를 위해, 도 4에서 채색 경로들 CR1, CR2, CR3 및 CR4의 시작점들은 각각 인쇄 헤드 그룹의 이동 컴포넌트(133)의 위치들 LN11, LN21, LN31 및 LN41를 보여주며, 채색 경로들 CR1, CR2, CR3 및 CR4의 종점들은 또한 각각 인쇄 헤드 그룹의 이동 컴포넌트(133)의 위치들 LN12, LN22, LN32 및 LN42를 보여준다. 예시적인 실시예에서, 채색 인쇄 헤드(132)가 제공된 이동 컴포넌트(133)가 채색 경로 CR1에 따라 채색 작업을 수행하여 위치 LN11로부터 위치 LN12에 도달하면, 이동 컴포넌트(133)는 다음 채색 경로(즉, 채색경로 CR2)의 시작점으로 이동(즉, 이동 컴포넌트(133)를 위치 LN21로 이동)한다. 채색 인쇄 헤드(132)가 제공된 이동 컴포넌트(133)가 채색 경로 CR3에 따라 채색 작업을 수행하여 위치 LN31로부터 위치 LN32에 도달하면, 이동 컴포넌트(133)는 다음 채색 경로(즉, 채색 경로 CR4)의 시작점으로 이동(즉, 이동 컴포넌트(133)를 위치 LN41로의 이동)한다. 달리 말하면, 각각의 채색 경로의 시작점과 종점은 모두 성형 레이어(200)의 가장자리 외부(예시적인 실시예에서는, 성형 레이어(200)의 제한 영역(202))에 위치한다.For convenience of explanation, the starting points of the coloring paths CR1, CR2, CR3 and CR4 in FIG. 4 show the positions LN11, LN21, LN31 and LN41 of the moving component 133 of the print head group, respectively, and the coloring paths CR1 , The end points of CR2, CR3 and CR4 also show the positions LN12, LN22, LN32 and LN42 of the moving component 133 of the print head group, respectively. In the exemplary embodiment, when the moving component 133 provided with the coloring print head 132 performs a coloring operation according to the coloring path CR1 to reach the location LN12 from the location LN11, the moving component 133 moves to the next coloring path (i.e. , Move to the starting point of the coloring path CR2 (that is, move the moving component 133 to the position LN21). When the moving component 133 provided with the coloring print head 132 performs a coloring operation according to the coloring path CR3 to reach the location LN32 from the location LN31, the moving component 133 moves to the next coloring path (i.e., the coloring path CR4). Move to the starting point (i.e. move the moving component 133 to position LN41). In other words, both the starting point and the ending point of each coloring path are located outside the edge of the forming layer 200 (in the exemplary embodiment, the restricted area 202 of the forming layer 200).

도 3의 단계 (S330)에서, 제어 모듈(140)은 채색 인쇄 헤드(132)의 채색 경로들 CR1 내지 CR4를 모델링 인쇄 헤드(131)와 채색 인쇄 헤드(132) 사이의 간격에 따라 모델링 인쇄 헤드(131)의 복수의 컬러-통과 경로들 CPR1 내지 CPR4로 변환한다. 예시적인 실시예에서 모델링 인쇄 헤드(131)의 중앙점 N1과 채색 인쇄 헤드(132)의 설정 지점 N2 사이의 간격은 NB로 표기된다. 도 4에서 보여지듯이, 모델링 인쇄 헤드(131)와 채색 인쇄 헤드(132) 사이의 간격 NB를 얻었을 때에는, 채색 경로들 CR1 내지 CR4에 간격 NB를 변위시켜 모델링 인쇄 헤드(131)의 컬러-통과 경로들 CPR1 내지 CPR4를 획득한다. 단계 (S330)를 수행하는 이유는: 예시적인 실시예는 주로 모델링 인쇄 헤드(131)가 채색 작업을 수행할 때 3D 물체의 성형 레이어(200) 위로 통과하는 것을 방지하도록 시도하기 위한 것이다. 그러므로, 컬러-통과 경로들 CPR1 내지 CPR4가 분명하게 모델링 인쇄 헤드(131)로 하여금 성형 레이어(200) 위로 통과하는지를 아는 것이 필요하다. 이에 더하여, 컬러-통과 경로들 CPR1 내지 CPR4를 얻은 후에, 모델링 인쇄 헤드(131)의 복수의 우회 경로들이 이어지는 단계 (S340)에서 계산될 수 있다.In step S330 of FIG. 3, the control module 140 models the coloring paths CR1 to CR4 of the color print head 132 according to the distance between the modeling print head 131 and the color print head 132. A plurality of color-passing paths of 131 are converted to CPR1 to CPR4. In an exemplary embodiment, the spacing between the central point N1 of the modeling print head 131 and the set point N2 of the colored print head 132 is denoted NB. As shown in FIG. 4, when the distance NB between the modeling print head 131 and the color print head 132 is obtained, the color-passing of the modeling print head 131 by displacing the space NB in the color paths CR1 to CR4 Paths CPR1 to CPR4 are obtained. The reason for performing step S330 is: The exemplary embodiment is primarily intended to try to prevent the modeling print head 131 from passing over the forming layer 200 of the 3D object when performing the coloring operation. Therefore, it is necessary to know whether the color-passing paths CPR1 to CPR4 clearly cause the modeling print head 131 to pass over the forming layer 200. In addition, after obtaining the color-passing paths CPR1 to CPR4, a plurality of bypass paths of the modeling print head 131 may be calculated in a subsequent step (S340).

도 3의 단계 (S340)에서, 제어 모듈(140) 내의 프로세서(142)는 모델링 인쇄 헤드(131)의 (CPR1 내지 CPR4와 같은) 컬러-통과 경로들에 따라 모델링 인쇄 헤드(131)의 (우회 경로 TR1 및 TR3와 같은) 복수의 우회 경로들을 계산한다. 예시적인 실시예에서, 모델링 인쇄 헤드(131)가 컬러-통과 경로 CPR1에 따라 채색 작업을 수행하여 위치 LN11로부터 위치 LN12에 도달하면, 모델링 인쇄 헤드(131)는 (채색 경로 CR2와 같은) 다음 채색 경로의 시작점으로 이동(즉, 이동 컴포넌트(133)가 위치 LN21로 옮겨짐)할 것이며, 거기에서 컬러-통과 경로의 종점과 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 경로는 "우회 경로"로 지칭될 것이다.In step S340 of FIG. 3, the processor 142 in the control module 140 (bypasses) the modeling print head 131 according to the color-passing paths (such as CPR1 to CPR4) of the modeling print head 131. Compute multiple bypass paths (such as paths TR1 and TR3). In the exemplary embodiment, when the modeling print head 131 reaches the position LN12 from the position LN11 by performing a coloring operation according to the color-passing path CPR1, the modeling print head 131 then colors (such as the color path CR2). The path between the start point of the path (ie, the moving component 133 is moved to position LN21), where the path between the end point of the color-passing path and the start point of the next color-passing path will be referred to as a “bypass path”. .

전통적인 3D 인쇄 기술에서는, 인쇄 시간을 줄이기 위하여, 보통 우회 경로는 컬러-통과 경로의 종점과 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 최단 경로로서 설정된다. 그러나, 우회 경로가 최단 경로로서 설정되면, 모델링 인쇄 헤드(131)는 채색 작업 동안 대부분 성형 레이어(200) 위에 위치하게 될 것이며, 채색 인쇄 헤드가 채색을 수행할 때 인쇄 헤드의 성형 물질이 성형 레이어(200) 상에 흐르게 만들 것이다. 그러므로, 전술한 문제점을 피하기 위하여, 예시적인 실시예의 "우회 경로"는 컬러-통과 경로의 종점과 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 최단 경로가 아니고, "우회 경로"는 모델링 인쇄 헤드(131)가 성형 레이어(200) 위에 있는 것을 방지하기 위해 가능한 한 성형 레이어(200)를 우회(bypass)하도록 설계된다. 또한, 각각의 우회 경로들 중의 하나와 대응하는 컬러-통과 경로들은 재료 배리어(210)를 통과해 지나가서 모델링 인쇄 헤드(131) 상의 잔여 성형 물질을 긁어낼 것이다. 예시적인 실시예는 각각의 컬러-통과 경로들 CPR1 내지 CPR4로 하여금 시작하자마자 재료 배리어(210)를 통과해 지나가도록 한다. 일부 예시적인 실시예에서, 흘리는 시간을 설정하기 위해 모델링 인쇄 헤드(131)의 잔여물이 언제 흐를지를 실험에 의해 아니면 경험 법칙으로 알 수 있고, 채색 작업에서 모델링 인쇄 헤드(131)의 (컬러-통과 경로들과 우회 경로들을 포함하는) 이동 경로를 설계할 때, 모델링 인쇄 헤드(131)로 하여금 그 흘리는 시간 내에 재료 배리어(131)를 통과해 지나간 후에 성형 레이어(200) 위에 있도록 할 수 있고, 모델링 인쇄 헤드(131)가 다른 시점에서는 성형 레이어(200) 위를 통과하지 않도록 할 수 있다. 이런 방식으로, 잔여물을 성형 레이어(200) 위에 흘리는 것이 방지될 수 있다.In traditional 3D printing technology, in order to reduce printing time, the bypass path is usually set as the shortest path between the end point of the color-passing path and the start point of the next color-passing path. However, if the bypass path is set as the shortest path, the modeling print head 131 will most likely be positioned over the forming layer 200 during the coloring operation, and when the coloring print head performs coloring, the molding material of the print head is the forming layer It will make it flow on the 200. Therefore, in order to avoid the above-mentioned problems, the "bypass path" of the exemplary embodiment is not the shortest path between the end point of the color-passing path and the starting point of the next color-passing path, and the "bypassing path" is the modeling print head 131. It is designed to bypass the forming layer 200 as much as possible to prevent it from being over the forming layer 200. In addition, the color-passing paths corresponding to one of the respective bypass paths will pass through the material barrier 210 and scrape off the remaining molding material on the modeling print head 131. The exemplary embodiment causes each color-passing path CPR1 to CPR4 to pass through the material barrier 210 upon start-up. In some demonstrative embodiments, it can be determined by experimentation or by empirical rule when the residue of the modeling print head 131 will flow to set the shedding time, and the (color- When designing a travel path (including pass paths and bypass paths), the modeling print head 131 can be placed on the forming layer 200 after passing through the material barrier 131 within its shedding time, The modeling print head 131 may be prevented from passing over the forming layer 200 at different times. In this way, spillage of residue over the forming layer 200 can be prevented.

도 3의 단계 (S350)에서, 제어 모듈(140) 내의 프로세서(142)는 (도 4의 CPR1 내지 CPR4와 같은) 컬러-통과 경로들 및 (도면들에서 TR1 및 TR3과 같은) 우회 경로들을 통과해 지나가는 모델링 인쇄 헤드(131)에 따라 인쇄 헤드 그룹(130)의 동작을 제어하여, 성형 레이어(200) 내의 채색 인쇄 헤드(132)에 의해 채색 작업을 수행한다. 이런 방식으로, 3D 물체의 성형 레이어(200)가 인쇄된 후에, 성형 레이어(200)의 채색이 더 완료될 수 있다.In step S350 of FIG. 3, the processor 142 in the control module 140 passes through color-passing paths (such as CPR1 to CPR4 in FIG. 4) and bypass paths (such as TR1 and TR3 in the figures). The operation of the print head group 130 is controlled according to the modeling print head 131 passing by, and a coloring job is performed by the color print head 132 in the forming layer 200. In this way, after the shaping layer 200 of the 3D object is printed, coloring of the shaping layer 200 can be further completed.

여기서, 도 4의 모델링 인쇄 헤드(131)의 우회 경로들이 어떻게 계산 및 결정되는지의 예시로서 우회 경로들 TR1 및 TR3이 설명될 것이다. 도 5는 단계 (S340)의 자세한 흐름도이다. 단계 (S510)에서, 프로세서(142)는 우회 경로들 중의 하나에 대응하는 컬러-통과 경로가 성형 레이어(200)의 제1 가장자리(예컨대, 제1 가장자리 EG11, EG13 중 하나) 또는 제2 가장자리(예컨대, 제2 가장자리 EG21, EG23 중의 하나)에 더 가까운 것을 결정한다. 예시적인 실시예의 제1 가장자리 EG11, EG13은 대응하는 컬러-통과 경로에 의해 분리되어 성형 레이어(200)의 한 쪽에 위치한다. 제2 가장자리 EG21, EG23은 대응하는 컬러-통과 경로에 의해 분리되어 성형 레이어(200)의 다른 쪽에 위치한다.Here, the bypass paths TR1 and TR3 will be described as an example of how the bypass paths of the modeling print head 131 of FIG. 4 are calculated and determined. 5 is a detailed flowchart of step S340. In step S510, the processor 142 may include a first edge (eg, one of the first edges EG11 and EG13) or a second edge of the forming layer 200 whose color-passing path corresponds to one of the bypass paths ( For example, the one closer to the second edge EG21, EG23) is determined. The first edges EG11 and EG13 of the exemplary embodiment are separated by corresponding color-passing paths and are located on one side of the forming layer 200. The second edges EG21 and EG23 are separated by corresponding color-passing paths and are located on the other side of the forming layer 200.

컬러-통과 경로 CPR1의 종점과 컬러-통과 경로 CPR2의 시작점 사이의 우회 경로 TR1를 예시로서 사용하면, 우회 경로 TR1은 컬러-통과 경로 CPR1에 대응하고, 제1 가장자리 EG11은 대응하는 컬러-통과 경로 CPR1에 의해 분리된 성형 레이어(200)의 옆 가장자리이다; 제2 가장자리 EG21은 대응하는 컬러-통과 경로 CPR2에 의해 분리된 성형 레이어(200)의 다른 가장자리이다. 제2 가장자리 EG21와 컬러-통과 경로 CPR1의 평균 거리가 제1 가장자리 EG11와 컬러-통과 경로 CPR1의 평균 거리보다 짧기 때문에, 프로세서(142)는 컬러-통과 경로 CPR1이 제2 가장자리 EG21에 더 가깝다고 결정한다.Using the bypass path TR1 between the end point of the color-passing path CPR1 and the start point of the color-passing path CPR2 as an example, the bypass path TR1 corresponds to the color-passing path CPR1, and the first edge EG11 corresponds to the corresponding color-passing path. The side edge of the forming layer 200 separated by CPR1; The second edge EG21 is the other edge of the forming layer 200 separated by the corresponding color-passing path CPR2. Since the average distance between the second edge EG21 and the color-passing path CPR1 is shorter than the average distance between the first edge EG11 and the color-passing path CPR1, the processor 142 determines that the color-passing path CPR1 is closer to the second edge EG21. do.

컬러-통과 경로 CPR1이 성형 레이어(200)의 제2 가장자리 EG21에 더 가까울 때에는, 단계 (S510)이 단계 (S530)으로 진행되어, 프로세서(142)가 우회 경로 TR1을 계산하여 우회 경로 TR1이 제2 가장자리 EG21을 따라 통과하고 성형 레이어(220) 위로 통과하지 않아 다음 컬러-통과 경로 CPR2의 시작점에 도달한다. 예시적인 실시예에서, 제2 가장자리 EG21이 성형 레이어(200)의 제한 영역(202)의 아래쪽 가장자리에 더 가깝기 때문에, 우회 경로 TR1은 제한 영역(202)의 아래쪽 가장자리를 우회하여(bypass), 제2 가장자리 EG21을 통과하고 성형 레이어(220) 위를 통과하지 않으면서 다음 컬러-통과 경로 CPR2의 시작점에 도달한다.When the color-passing path CPR1 is closer to the second edge EG21 of the shaping layer 200, step S510 proceeds to step S530, whereby the processor 142 calculates the bypass path TR1 so that the bypass path TR1 is removed. 2 passes along the edge EG21 and does not pass over the forming layer 220 to reach the starting point of the next color-passing path CPR2. In the exemplary embodiment, since the second edge EG21 is closer to the lower edge of the restricted region 202 of the shaping layer 200, the bypass path TR1 bypasses the lower edge of the restricted region 202, thereby 2 The edge of the next color-passing path CPR2 is reached without passing through the edge EG21 and over the forming layer 220.

이에 더하여, 컬러-통과 경로 CPR3의 종점과 컬러-통과 경로 CPR4의 시작점 사이의 우회 경로 TR3을 예시로서 사용하면, 우회 경로 TR3은 컬러-통과 경로 CPR3에 대응하고, 제1 가장자리 EG13은 대응하는 컬러-통과 경로 CPR3에 의해 분리된 성형 레이어(200)의 옆 가장자리이다; 제2 가장자리 EG23은 대응하는 컬러-통과 경로 CPR3에 의해 분리된 성형 레이어(200)의 다른 가장자리이다. 제1 가장자리 EG13와 컬러-통과 경로 CPR3의 평균 거리가 제2 가장자리 EG23과 컬러-통과 경로 CPR3의 평균 거리보다 짧기 때문에, 프로세서(142)는 컬러-통과 경로 CPR3이 제1 가장자리 EG13에 더 가깝다고 결정한다.In addition, if the bypass path TR3 between the end point of the color-passing path CPR3 and the start point of the color-passing path CPR4 is used as an example, the bypass path TR3 corresponds to the color-passing path CPR3, and the first edge EG13 corresponds to the corresponding color. -The side edge of the forming layer 200 separated by the passage CPR3; The second edge EG23 is the other edge of the forming layer 200 separated by the corresponding color-passing path CPR3. Since the average distance of the first edge EG13 and the color-passing path CPR3 is shorter than the average distance of the second edge EG23 and the color-passing path CPR3, the processor 142 determines that the color-passing path CPR3 is closer to the first edge EG13. do.

컬러-통과 경로 CPR3이 성형 레이어(200)의 제1 가장자리 EG13에 더 가까울 때에는, 단계 (S510)이 단계 (S520)으로 진행되어, 프로세서(142)가 우회 경로 TR3을 계산하여 우회 경로 TR3가 제1 가장자리 EG13을 따라 통과하고 성형 레이어(220) 위로 통과하지 않아 다음 컬러-통과 경로 CPR4의 시작점에 도달한다. 예시적인 실시예에서, 제1 가장자리 EG13이 성형 레이어(200)의 제한 영역(202)의 상측 가장자리에 더 가깝기 때문에, 우회 경로 TR3이 제한 영역(202)의 하측 가장자리를 우회하고(bypass), 제1 가장자리 EG13을 따라 통과하고 성형 레이어(220)위로 통과하지 않아 다음 컬러-통과 경로 CPR4의 시작점에 도달한다.When the color-passing path CPR3 is closer to the first edge EG13 of the shaping layer 200, step S510 proceeds to step S520, whereby the processor 142 calculates the bypass path TR3 so that the bypass path TR3 is removed. 1 passes along the edge EG13 and does not pass over the forming layer 220 to reach the starting point of the next color-passing path CPR4. In the exemplary embodiment, since the first edge EG13 is closer to the upper edge of the confinement region 202 of the shaping layer 200, the bypass path TR3 bypasses the lower edge of the confinement region 202, and 1 passes along the edge EG13 and does not pass over the forming layer 220 to reach the starting point of the next color-passing path CPR4.

단계 (S540)에서, 프로세서(142)는 모든 우회 경로들에 대한 계산들이 완료되었는지 여부를 결정한다. 만약 일부 우회 경로들에 대한 계산이 완료되지 않았다면, 단계 (S510)로 복귀하여 우회 경로들에 대한 계산들을 계속한다. 만약 모든 우회 경로들에 대한 계산들이 완료된 경우, 도 3의 단계 (S340)이 완결된다.In step S540, the processor 142 determines whether calculations for all bypass paths have been completed. If the calculation for some bypass paths has not been completed, the process returns to step S510 to continue calculations for the bypass paths. If the calculations for all bypass paths have been completed, step S340 of FIG. 3 is completed.

도 4에 개시된 우회 경로들은 제한 영역(202)의 상측 또는 하측 가장자리를 우회함으로써 얻어진다. 예시적인 실시예를 적용하는 사람은 모델링 인쇄 헤드(131)로 하여금 성형 레이어의 제1 가장자리 또는 제2 가장자리를 우회 경로로서 직접 이동하도록 할 수 있다. 도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예의 우회 경로들의 개념도이다. 도 6에 도시된 것처럼, 우회 경로 TR1는 성형 레이어(220)에 대응하는 제2 가장자리 EG21을 따라 이동한다. 일부 예시적인 실시예에서, 제1 가장자리와 제2 가장자리가 너무 구불구불하다면, 제어 모듈(140)은 또한 우회 경로 상의 모델링 인쇄 헤드(131)가 성형 레이어 위를 통과하지 않는 한, 가장자리의 설계된 우회 경로를 사용할 수 있다.The bypass paths disclosed in FIG. 4 are obtained by bypassing the upper or lower edge of the restricted area 202. The person applying the exemplary embodiment can cause the modeling print head 131 to move the first or second edge of the forming layer directly as a bypass path. 6 is a conceptual diagram of bypass paths of another exemplary embodiment of the present invention. 6, the bypass path TR1 moves along the second edge EG21 corresponding to the shaping layer 220. In some demonstrative embodiments, if the first edge and the second edge are too serpentine, the control module 140 can also designate the bypass of the edge, unless the modeling print head 131 on the bypass path passes over the forming layer. You can use the route.

전술한 것을 요약하면, 본 발명의 예시적인 실시예의 3D 인쇄 장치는 모델링 인쇄 헤드 및 동기화되어 움직이는 채색 인쇄 헤드를 구비하기 때문에, 3D 물체 제조시에 3D 인쇄 작업과 채색 작업을 나눌 필요가 있으며, 3D 인쇄 작업은 보통 채색 작업 전에 완료된다. 채색 작업을 수행할 때, 3D 물체가 모델링 인쇄 헤드 내의 성형 물질에 의해 영향받는 것을 방지하기 위하여, 채색을 수행하는 채색 인쇄 헤드가 성형 레이어를 통과해 지나갈 때(예컨대, 모델링 인쇄 헤드로부터 성형 물질이 성형 레이어로 흘러나오는 것), 채색 작업 동안 모델링 인쇄 헤드와 채색 인쇄 헤드의 경로들을 계산할 때, 모델링 인쇄 헤드는 재료 배리어를 통과해 지나가고, 모델링 인쇄 헤드의 이동 경로를 조절하여 비-채색된 경로들 상의 모델링 인쇄 헤드가 3D 물체 위로 통과하는 것을 방지하고, 그럼으로써 모델링 인쇄 헤드가 3D 물체 상에 물질을 흘릴 확률을 저감할 수 있다. 모델링 인쇄 헤드의 성형 물질은 재료 배리어와의 접촉 때문에 재료 배리어 상에 부착될 수 있는데, 즉, 재료 배리어는 모델링 인쇄 헤드의 긁어내기 및 세정 작용을 제공하고, 채색을 할 때, 성형 레이어 상으로 모델링 인쇄 헤드의 성형 물질이 떨어져 3D 물체의 인쇄 품질에 영향을 주는 것이 효과적으로 방지된다.Summarizing the foregoing, since the 3D printing apparatus of the exemplary embodiment of the present invention has a modeling print head and a synchronized moving print head, it is necessary to divide the 3D print job and the coloring job when manufacturing a 3D object, and 3D The print job is usually completed before the coloring job. When performing a coloring operation, in order to prevent the 3D object from being influenced by the molding material in the modeling print head, when the coloring print head performing coloring passes through the molding layer (e.g., the molding material is removed from the modeling print head). (Flowing into the forming layer), when calculating the paths of the modeling print head and the color print head during the coloring operation, the modeling print head passes through the material barrier and adjusts the movement path of the modeling print head to control the non-coloured paths It is possible to prevent the modeling print head of the image from passing over the 3D object, thereby reducing the probability of the modeling print head spilling material on the 3D object. The molding material of the modeling print head may adhere to the material barrier due to contact with the material barrier, ie, the material barrier provides scraping and cleaning action of the modeling print head, and when coloring, modeling onto the forming layer It is effectively prevented that the molding material of the print head falls off and affects the print quality of the 3D object.

비록 본 발명이 위 실시예들에 관하여 기술되었으나, 당업자에게는 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 기술된 실시예들에 수정이 가해질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의되며 위의 상세한 설명들에 의해 정의되는 것이 아니다.Although the invention has been described with respect to the above embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made to the described embodiments without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims and not by the above detailed description.

Claims (10)

3차원 (3D) 인쇄를 하는 방법으로서, 3D 인쇄 장치에 적용가능하고, 상기 3D 장치는 모델링 인쇄 헤드(modeling printing head), 채색 인쇄 헤드(coloring printing head) 및 플랫폼을 포함하고, 상기 모델링 인쇄 헤드는 상기 플랫폼에 성형 레이어(forminig layer)를 인쇄하고, 상기 채색 인쇄 헤드는 상기 성형 레이어에서 채색을 하되, 상기 모델링 인쇄 헤드와 상기 채색 인쇄 헤드는 공동-구조화되어 인쇄 헤드 그룹을 형성하고, 상기 3D 출력 방법은:
성형 레이어 및 상기 성형 레이어의 제한 영역(bounding area) 외부의 적어도 하나의 재료 배리어(material barrier)를 인쇄하는 단계;
상기 인쇄 헤드 그룹의 채색 작업의 경로들을 계산할 때 상기 성형 레이어의 가장자리 또는 상기 제한 영역에 따라 상기 채색 인쇄 헤드의 복수의 채색 경로들을 계산하는 단계;
상기 채색 인쇄 헤드의 상기 채색 경로들을 상기 모델링 인쇄 헤드의 복수의 컬러-통과 경로들(color-passing routes)로 변환하는 단계;
상기 모델링 인쇄 헤드의 상기 컬러-통과 경로들에 따라 상기 모델링 인쇄 헤드의 복수의 우회 경로들(detour routes)을 계산하는 단계로서, 각각의 상기 우회 경로는 대응하는 상기 컬러-통과 경로의 종점과 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 최단 경로가 아니고, 각각의 상기 우회 경로 중의 하나와 상기 대응하는 컬러-통과 경로는 상기 적어도 하나의 재료 배리어의 적어도 하나의 위치를 통과하는, 단계; 및
상기 컬러-통과 경로들 및 상기 우회 경로들을 이동하여 지나가는 상기 모델링 인쇄 헤드에 따라 상기 인쇄 헤드 그룹의 작업을 제어하여, 상기 성형 레이어에서 상기 채색 인쇄 헤드에 의해 상기 채색 작업을 수행하는 단계;
를 포함하는, 3D 인쇄를 하는 방법.
A method for 3D (3D) printing, applicable to a 3D printing apparatus, wherein the 3D apparatus includes a modeling printing head, a coloring printing head and a platform, and the modeling print head Prints a forminig layer on the platform, and the colored print head is colored in the forming layer, wherein the modeling print head and the colored print head are co-structured to form a group of print heads, and the 3D Output method:
Printing a forming layer and at least one material barrier outside the bounding area of the forming layer;
Calculating a plurality of colored paths of the colored print head according to the edge of the forming layer or the restricted area when calculating the paths of the colored job of the print head group;
Converting the colored paths of the colored print head into a plurality of color-passing routes of the modeling print head;
Calculating a plurality of detour routes of the modeling print head according to the color-passing paths of the modeling print head, each of the bypass paths being the end point and the next of the corresponding color-passing paths Not the shortest path between the start points of the color-passing path, and one of each of the bypass paths and the corresponding color-passing path pass through at least one location of the at least one material barrier; And
Controlling the job of the print head group according to the modeling print head moving and passing the color-passing paths and the bypass paths to perform the coloring job by the colored print head in the forming layer;
Including, 3D printing method.
제 1 항에 있어서,
상기 우회 경로들 상의 상기 모델링 인쇄 헤드는 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않는, 3D 인쇄를 하는 방법.
According to claim 1,
Wherein the modeling print head on the bypass paths does not pass over the forming layer.
제 1 항에 있어서,
상기 모델링 인쇄 헤드의 상기 우회 경로들을 계산하는 것은:
상기 우회 경로들 중의 하나에 대응하는 상기 컬러-통과 경로가 상기 성형 레이어의 제1 가장자리 또는 제2 가장자리 중 어느 것에 더 가까운지를 결정하는 단계로서, 상기 제1 가장자리는 상기 대응하는 컬러-통과 경로에 의해 분리된 상기 성형 레이어의 일측면 상에 위치하고, 상기 제2 가장자리는 상기 대응하는 컬러-통과 경로에 의해 분리된 상기 성형 레이어의 다른 측면 상에 위치하는, 단계; 및
상기 대응하는 컬러-통과 경로가 상기 제1 가장자리에 더 가까운 경우, 상기 우회 경로들 중의 하나를 계산하여, 상기 우회 경로가 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않으면서 상기 제1 가장자리를 따라 통과하여 상기 다음 컬러-통과 경로의 상기 시작점에 도달하는 단계;를 포함하는, 3D 인쇄를 하는 방법.
According to claim 1,
Calculating the bypass paths of the modeling print head is:
Determining whether the color-passing path corresponding to one of the bypass paths is closer to the first edge or the second edge of the shaping layer, wherein the first edge is connected to the corresponding color-passing path. Located on one side of the shaping layer separated by, the second edge being located on the other side of the shaping layer separated by the corresponding color-passing path; And
If the corresponding color-passing path is closer to the first edge, one of the bypassing paths is calculated, and the bypassing path passes along the first edge without passing over the shaping layer to pass the next And reaching said starting point of a color-passing path.
제 3 항에 있어서,
상기 모델링 인쇄 헤드의 상기 우회 경로들을 계산하는 단계는:
상기 대응하는 컬러-통과 경로가 상기 제2 가장자리에 더 가까운 경우, 상기 우회 경로들 중의 하나를 계산하여, 상기 우회 경로가 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않으면서 상기 제2 가장자리를 따라 통과하여 상기 다음 컬러-통과 경로의 상기 시작점에 도달하는 단계;를 포함하는, 3D 인쇄를 하는 방법.
The method of claim 3,
Calculating the bypass paths of the modeling print head is:
If the corresponding color-passing path is closer to the second edge, one of the bypassing paths is calculated, and the bypassing path passes along the second edge without passing over the shaping layer to pass the next And reaching said starting point of a color-passing path.
제 1 항에 있어서,
상기 채색 인쇄 헤드의 상기 채색 경로들은, 상기 모델링 인쇄 헤드와 상기 채색 인쇄 헤드 사이의 간격에 따라 상기 모델링 인쇄 헤드의 상기 컬러-통과 경로들로 변환하고,
상기 3D 인쇄를 하는 방법은:
상기 모델링 인쇄 헤드와 상기 인쇄 헤드 그룹 사이의 셋업(setup) 관계에 따라 상기 적어도 하나의 재료 배리어의 위치를 설정하는 단계;를 더 포함하는, 3D 인쇄를 하는 방법.
According to claim 1,
Converting the color paths of the color print head to the color-passing paths of the modeling print head according to the distance between the modeling print head and the color print head,
The 3D printing method is:
And setting a position of the at least one material barrier according to a setup relationship between the modeling print head and the group of print heads.
제 1 항에 있어서,
상기 성형 레이어와 상기 적어도 하나의 재료 배리어는 인쇄를 동시에 완료하는, 3D 인쇄를 하는 방법.
According to claim 1,
A method for 3D printing, wherein the forming layer and the at least one material barrier complete printing simultaneously.
모델링 인쇄 헤드;
채색 인쇄 헤드로서, 상기 모델링 인쇄 헤드와 상기 채색 인쇄 헤드는 공동-구조화되어 인쇄 헤드 그룹을 형성하는, 채색 인쇄 헤드;
플랫폼으로서, 상기 모델링 인쇄 헤드는 상기 플랫폼에 성형 레이어를 인쇄하는, 플랫폼; 및
프로세서로서, 상기 프로세서가 상기 모델링 인쇄 헤드를 제어하여 상기 성형 레이어를 인쇄할 때, 상기 성형 레이어의 제한 영역 외부에 적어도 하나의 재료 배리어를 출력하는, 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서가 상기 인쇄 헤드 그룹의 채색 작업의 경로들을 계산할 때, 상기 성형 레이어의 상기 제한 영역의 가장자리에 따라 상기 채색 인쇄 헤드의 복수의 채색 경로들을 계산하고, 상기 채색 인쇄 헤드의 상기 채색 경로들을 상기 모델링 인쇄 헤드와 상기 채색 인쇄 헤드 사이의 간격에 따라 상기 모델링 인쇄 헤드의 복수의 컬러-통과 경로들로 변환하고, 상기 모델링 인쇄 헤드의 상기 컬러-통과 경로들에 따라 상기 모델링 인쇄 헤드의 복수의 우회 경로들을 계산하되, 상기 각각의 우회 경로는 상기 대응하는 컬러-통과 경로의 종점과 다음 컬러-통과 경로의 시작점 사이의 최단 경로가 아니고, 각각의 상기 우회 경로 중의 하나와 상기 대응하는 컬러-통과 경로는 상기 적어도 하나의 재료 배리어의 적어도 하나의 위치를 통과하고, 상기 프로세서는 상기 컬러-통과 경로들 및 상기 우회 경로들을 이동하여 지나가는 상기 모델링 인쇄 헤드에 따라 상기 인쇄 헤드 그룹의 작업을 제어하여, 상기 성형 레이어에서 상기 채색 인쇄 헤드에 의해 상기 채색 작업을 수행하는; 3D 인쇄 장치.
Modeling print head;
A color print head, wherein the modeling print head and the color print head are co-structured to form a group of print heads;
A platform, wherein the modeling print head prints a forming layer on the platform; And
A processor comprising: a processor that, when the processor controls the modeling print head to print the shaping layer, outputs at least one material barrier outside the restricted area of the shaping layer;
When the processor calculates the paths of the coloring job of the print head group, calculates a plurality of coloring paths of the coloring print head according to the edge of the restricted area of the shaping layer, and the coloring paths of the coloring print head are Converting into a plurality of color-passing paths of the modeling print head according to the distance between the modeling print head and the colored print head, and bypassing the plurality of modeling print heads according to the color-passing paths of the modeling print head Compute paths, wherein each bypass path is not the shortest path between the end point of the corresponding color-pass path and the start point of the next color-pass path, and one of each of the bypass paths and the corresponding color-pass path Passes through at least one location of the at least one material barrier, and the processor controls the operation of the group of printheads according to the modeling printhead moving and passing the color-passing paths and the bypass paths, thereby Performing the coloring operation by the coloring print head on a forming layer; 3D printing device.
제 7 항에 있어서,
상기 우회 경로들 상의 상기 모델링 인쇄 헤드는 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않는, 3D 인쇄 장치.
The method of claim 7,
The 3D printing apparatus, wherein the modeling print head on the bypass paths does not pass over the forming layer.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 우회 경로들 중의 하나에 대응하는 상기 컬러-통과 경로가 상기 성형 레이어의 제1 가장자리 또는 제2 가장자리 중 어느 것에 더 가까운지를 결정하고, 상기 제1 가장자리는 상기 대응하는 컬러-통과 경로들에 의해 분리된 상기 성형 레이어의 일측면 상에 위치하고, 상기 제2 가장자리는 상기 대응하는 컬러-통과 경로들에 의해 분리된 상기 성형 레이어의 다른 측면 상에 위치하고,
상기 프로세서가 상기 대응하는 컬러-통과 경로가 상기 제1 가장자리에 더 가깝다고 결정한 경우, 상기 우회 경로들 중의 하나를 계산하여 상기 우회 경로가 상기 제1 가장자리를 따라 통과하고 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않으면서 상기 다음 컬러-통과 경로의 상기 시작점에 도달하도록 하는, 3D 인쇄 장치.
The method of claim 7,
The processor determines whether the color-passing path corresponding to one of the bypass paths is closer to either the first edge or the second edge of the shaping layer, and the first edge passing through the corresponding color-passing path. Located on one side of the shaping layer separated by paths, the second edge is located on the other side of the shaping layer separated by the corresponding color-passing paths,
If the processor determines that the corresponding color-passing path is closer to the first edge, calculate one of the bypass paths so that the bypass path passes along the first edge and does not pass over the shaping layer So that the starting point of the next color-passing path is reached.
제 9 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 대응하는 컬러-통과 경로가 상기 제2 가장자리에 더 가깝다고 결정한 경우, 상기 우회 경로들 중의 하나를 계산하여 상기 우회 경로가 상기 제2 가장자리를 따라 통과하고 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않으면서 상기 다음 컬러-통과 경로의 상기 시작점에 도달하되, 상기 우회 경로 상의 상기 모델링 인쇄 헤드는 상기 성형 레이어 위를 통과하지 않는, 3D 인쇄 장치.
The method of claim 9,
If the processor determines that the corresponding color-passing path is closer to the second edge, if one of the bypass paths is calculated and the bypass path passes along the second edge and does not pass over the shaping layer 3D printing apparatus, wherein the starting point of the next color-passing path is reached, but the modeling print head on the bypass path does not pass over the forming layer.
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